高分子物理期末復習參考題

高分子物理期末復習參考題說明：此復習題僅作為復習參考使用，并非考試試題，只是題型和考試類似，希望同學們好好復習。一、填空題：1、降溫速度越快，高聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg越高2、橡膠彈性的本質(zhì)—彈性，橡膠在絕熱拉伸過程中放熱。3、松弛時間t值越小，表明材料的彈性越。推遲時間T值越小，表明材料的TOC\o"1-5"\h\z彈性越。4、銀紋是在張應力的作用下產(chǎn)生的，銀紋內(nèi)部存在微細凹槽，其方向與外力方向垂直。5、分子鏈越柔順，粘流溫度越」:高分子極性大，粘流溫度越高。6、溫度下降，材料斷裂強度增大，斷裂伸長率減小。7、產(chǎn)生橡膠彈性的條件、、。8、在交變應力(變)的作用下，應變于應力一個相角§的現(xiàn)象稱為滯后，tan6的值越小，表明材料的彈性。9、對于相同分子量，不同分子量分布的聚合物流體，在低剪切速率下，分子量分布的粘度高，在高剪切速率下，分子量分布粘度高。10、高聚物的粘流溫度是成型加工的溫度，高聚物的分解溫度是成型加工的溫度。11、高聚物屈服點前形變是完全可以回復的，屈服點后高聚物將在恒應力下發(fā)生塑性流動，屈服點以后，大多數(shù)高聚物呈現(xiàn)應變軟化，有些還非常迅速。屈服發(fā)生時，拉伸樣條表面產(chǎn)生或剪切帶，繼而整個樣條局部出現(xiàn)。二、單項選擇題1、下列聚合物中，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的大小順序是()(1)聚乙烯(2)聚丙烯腈(3)聚丙烯(4)聚氯乙烯A(4)>(2)>(3)>(1)B(2)>(4)>(3)>(1)C(2)>(4)>(1)>(3)D(4)>(2)>(1)>(3)2、下列聚合物中，熔點Tm最高的聚合物是()A聚鄰苯二甲酸乙二酯B聚間苯二甲酸乙二酯C聚己二甲酸乙二酯D聚對苯二甲酸乙二酯3、在下列聚合物中，結(jié)晶能力最好的是()A無規(guī)聚苯乙烯B聚乙烯C等規(guī)聚苯乙烯D聚苯乙烯—丁二烯共聚物4、交聯(lián)橡膠以下說法不正確的是()A形變小時符合虎克定律B具有熵彈性C拉伸時吸熱D壓縮時放熱5、下圖是在一定的應力作用下，不同溫度下測定的聚合物蠕變性能曲線，下列溫度大小順序正確的是()AT>T>T>T1234BT>T>T>T4321CT>T>T>T1324DT>T>T>T2314

6、聚碳酸酯的應力—應變曲線曲線屬于以下的哪一類？(A硬而脆B軟而韌C強而韌D硬而強7、下列聚合物中，拉伸強度最大的聚合物是()A高密度聚乙烯B尼龍610C尼龍66D聚對苯二甲酰對苯二胺8、聚合物擠出成型時，產(chǎn)生熔體破裂的原因是()A熔體彈性應變回復不均勻B熔體黏度過小C大分子鏈取向程度低D法向應力大9、聚丙烯酸鈉的Tg為280°C，聚丙烯酸的Tg為106°C，前者Tg高時因為()A側(cè)基的長度短B存在氫鍵C范德華力大D存在離子鍵10、下圖為不同相對分子質(zhì)量高聚物熔體的流動曲線，那種高聚物的相對分子質(zhì)量最高11、可以用時溫等效原理研究聚合物的黏彈性，是因為()A高聚物分子運動是一個與溫度、時間有關(guān)的松弛過程B高分子分子處于不同的狀態(tài)C高聚物是由具有一定分布的不同相對分子質(zhì)量分子組成的D高聚物具有黏彈性12、下列聚合物中，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg是()(1)聚氯乙烯(2)聚乙烯(3)聚1，2-二氯乙烯(4)聚偏二氯乙烯A(4)>(3)>(1)>(2)B(3)>(4)>(1)>(2)C(3)>(C(3)>(1)>(4)>(2)13、下列聚合物中，熔點Tm最高的聚合物是(A——CH——CH2CH2D(2)>(4)>(1)>(3))一化CHCH3CH2CHCHCH2CHCH2CHCH3CH3CH—CH3CH3CH314、PE、PVC、PVDC(聚偏二氯乙烯)的結(jié)晶能力大小順序，以下說法正確的是(A.A.PE>PVDC>PVCB.PE>PVC>PVDCC.PVDC>PE>PVCD.PVDC>PVC>PE15、橡膠在室溫下呈高彈性，但當其受到()時，在室溫下也能呈現(xiàn)玻璃態(tài)的力學行為。A長期力的作用B一定速度力的作用C瞬間大力的作用D很大力的作用16、蠕變與應力松弛速度()A與溫度無關(guān)B隨溫度升高而增大C隨溫度升高而減小D前者與溫度有關(guān)，后者與溫度無關(guān)17、溫度對晶態(tài)聚合物的應力—應變曲線有顯著影響，下圖是在不同溫度下測定的聚合物應力—應變曲線，下列溫度大小順序正確的是（ABCDT>T>T>T4321T>T>T>T力—應變曲線，下列溫度大小順序正確的是（ABCDT>T>T>T4321T>T>T>T1234T>T>T>T2341T>T>T>T14218、A19、A20、）下列聚合物中，聚氯乙烯B高聚物為假塑性流體，其黏度隨剪切速率的增加而（D先增加后降低）主鏈芳環(huán)增加D側(cè)基極性增加）是賓漢流體的流動曲線。拉伸強度最小的聚合物是（聚乙烯C聚1，2-二氯乙烯D聚丙烯）增加B減小C不變以下使Tg增加的因素哪個不正確？（A壓力增加B主鏈雜原子密度增加C

21、下圖為不同類型流體的流動曲線，其中三、判斷題1、作為塑料，其使用溫度都在玻璃化溫度以下；作為輪胎用的橡膠，其使用溫度都在玻璃化溫度以上。（）2、高聚物在室溫下受到外力作用而發(fā)生形變，當去掉外力后，形變沒有完全復原，這是因TOC\o"1-5"\h\z為整個分子鏈發(fā)生了相對位移的結(jié)果。（）3、隨著聚合物結(jié)晶度增加，抗張強度和抗沖擊強度增加。（）4、橡膠形變時有熱效應，在拉伸時放熱，而壓縮時吸熱。（）5、作為超音速飛機座艙的材料—有機玻璃，必須經(jīng)過雙軸取向，改善其力學性能（。）6、因為聚氯乙烯和聚乙烯醇的分解溫度低于黏流溫度（或熔點），所以只能采用溶液紡絲法紡絲。（）7、銀紋實際上是一種微小裂縫，裂縫內(nèi)密度為零，因此它很容易導致材料斷裂。（）8、四氫咲喃和氯仿都與PVC的溶度參數(shù)相近，因此兩者均為PVC的良溶劑。（）9、在應力松弛實驗中，虎克固體的應力為常數(shù)，牛頓流體的應力隨時間而逐步衰減（。）10、為了獲得既有強度又有彈性的黏膠絲，在紡絲過程須經(jīng)過牽引工序。（）四、簡答題：1列出下列聚合物的熔點順序，并用熱力學觀點及關(guān)系式說明其理由。聚對苯二甲酸乙二酯、順1,4聚丁二烯、聚四氟乙烯解：PTFE(327°C)>PET(267°C)〉順1,4聚丁二烯(12°C)由于Tm=AHm/ASm，AH增大或AS減少的因素都使Tm增加。PTFE：由于氟原子電負性很強，F(xiàn)原子間的斥力很大，分子采取螺旋構(gòu)象(136),分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)很困難，AS很小，所以Tm很高。PET：由于酯基的極性，分子間作用力大，所以AH大；另一方面由于主鏈有芳環(huán)，剛性較大，AS較小，所以總效果Tm較高。順1,4聚丁二烯：主鏈上孤立雙鍵柔性好，AS大，從而Tm很低。2下列幾種聚合物的沖擊性能如何？簡單說明理由？(TVT)g聚苯乙烯(2)聚碳酸酯答案：(1)因主鏈掛上體積龐大的側(cè)基苯環(huán)，故為難以改變構(gòu)象的剛性鏈，使沖擊性能不好，為典型的脆性聚合物。聚碳酸酯由于主鏈中酯基在—120C可產(chǎn)生局部模式運動即B轉(zhuǎn)變，在TVT時，由g于外力作用，B轉(zhuǎn)變吸收沖擊能，使聚合物上的能量得以分散，因此沖擊能好，可以常溫塑性加工。3將下列三組聚合物的結(jié)晶難易程度排列成序：PP，PVC，PS；聚對苯二甲酸乙二酯，聚間苯二甲酸乙二酯，聚己二酸乙二酯；PA66，PA1010．解：結(jié)晶難易程度為：PP〉PVC〉PS聚己二酸乙二酯〉PET〉聚間苯二甲酸乙二酯尼龍66〉尼龍10104寫出聚乙烯、聚苯乙烯、尼龍66材料抗張強度的大小順序，為什么？答：抗張強度大小順序為：尼龍66>聚苯乙烯〉聚乙烯。在一般情況下，增加聚合物的極性或形成氫鍵可以使其強度提高。聚苯乙烯側(cè)基為苯環(huán)，故聚苯乙烯的抗張強度比聚乙烯高，尼龍66有氫鍵，拉伸強度更高，所以尼龍66的抗張強度最大。5在橡膠下懸一砝碼，保持外界不變，升溫時會發(fā)生什么現(xiàn)象？簡單說明理由。降溫時會發(fā)生什么現(xiàn)象？解：橡膠在張力(拉力)的作用下產(chǎn)生形變，主要是熵變化，即蜷曲的大分子鏈在張力的作用下變得伸展，構(gòu)象數(shù)減少。熵減少是不穩(wěn)定的狀態(tài)，當加熱時，有利于單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使之因構(gòu)象數(shù)增加而卷曲，所以在保持外界不變時，升溫會發(fā)生回縮現(xiàn)象。降溫時橡膠會繼續(xù)伸長。6指出下列各組聚合物抗張強度哪個高(簡單說明理由)？聚對苯二甲酸乙二酯和聚己二酸乙二酯聚乙烯和低密度聚乙烯聚氯乙烯和聚乙烯聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸酯尼龍66和尼龍610。答：（1）答：聚對苯二甲酸乙二醇酯主鏈中含有苯環(huán)，所以抗張強度比聚己二酸乙二醇酯高。（2）低密度聚乙烯由于支化度高，故其拉伸強度比聚乙烯低。（3）聚氯乙烯具有極性基團，故其抗張強度比聚乙烯高。（4）聚甲基丙烯酸甲酯多了一個甲基側(cè)基，極性比聚炳烯酸酯大，故其抗張強度大。（5）尼龍66氫鍵的密度比尼龍610大，所以其抗張強度大。7將熔融態(tài)的聚乙烯（PE）、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚苯乙烯（PS）淬冷到室溫，PE是半透明的，而PET和PS是透明的。為什么？簡要說明理由。解：（1）PE由于結(jié)晶能力特別強，將其熔體淬冷也得高結(jié)晶度的晶體，晶區(qū)與非晶區(qū)共存，因而呈現(xiàn)半透明。PET是結(jié)晶能力較弱的聚合物，將其熔體淬冷，由于無足夠的時間使其鏈段排入晶格，結(jié)果得到的是非晶態(tài)而呈透明性。PS沒加任何說明都認為是無規(guī)立構(gòu)的。無規(guī)立構(gòu)的PS在任何條件下都不能結(jié)晶，所以呈現(xiàn)透明性。五、計算題1、某種硫化天然橡膠的密度為9.5x105g/m3,未交聯(lián)時的數(shù)均相對分子質(zhì)量為1X105，交聯(lián)后網(wǎng)鏈的平均相對分子質(zhì)量為5X103，在27°C拉伸，拉長一倍時（1）試求需要的應力為多大？（R=8.314J/（mol?K），k=1.380X10-23J/K）（2）已知橡膠，拉伸過程中試樣的泊松比為0.5，根據(jù)橡膠的彈性理論計算（經(jīng)過自由末端校正）剪切模量和拉伸模量？1、解：（1）根據(jù)橡膠狀態(tài)方程因為R=8.314J/(mol?K),p=9.5x105g/m3，入=2,T=300K,Mc=5x103則rPRTJ1)(入一廠)=M入2c9?5x105x8?314x300x1.755x103o=8.29X105N/m22）根據(jù)2Mcn9.5x105x8.314x300G=—5x103=4.27X105N/m22x5x1031x105E=2G（1+v）=3G=3x4.27x105=1.28x106N/m22、某聚合物的黏彈行為服從Kelvin模型，其中n服從WLF方程。該聚合物在25C下黏度為6X108Pa.s,E值為8X105N/m2。試求:（1）40C下該聚合物的黏度為多少?（該聚合物的玻璃化溫度為10C，WLF方程為）lglgaT17.44(T-T)g51.6+(T-T)g(so